Τα χημικά λουτρά υψηλής-χλωρίου δημιουργούν έναν δύσκολο συνδυασμό διάβρωσης, αυξημένης θερμοκρασίας και συνεχούς ηλεκτρικής θέρμανσης. Ένας θερμαντήρας που αποδίδει καλά σε μια διαδικασία που βασίζεται σε καθαρό νερό-μπορεί να υποστεί πολύ ταχύτερη αποικοδόμηση όταν η συγκέντρωση χλωρίου, η θερμοκρασία και ο χρόνος έκθεσης αυξηθούν.
Για τον εξοπλισμό ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης και χημικής επεξεργασίας, το βασικό ερώτημα δεν είναι απλώς εάν το PTFE μπορεί να έρθει σε επαφή με διάλυμα που περιέχει-χλωρίδιο. Το πιο σημαντικό ζήτημα είναι αν τοπλήρης σχεδιασμός θερμαντήρα εμβάπτισης PTFEμπορεί να διατηρήσει τη χημική αντίσταση, τη μεταφορά θερμότητας, την ηλεκτρική μόνωση και τη μηχανική σταθερότητα υπό πραγματικές συνθήκες μπάνιου.
Γιατί έχει σημασία η συγκέντρωση χλωρίου
Τα διαλύματα πλούσια σε χλωριούχα-μπορούν να είναι εξαιρετικά επιθετικά σε πολλά συμβατικά μεταλλικά υλικά, ιδιαίτερα όταν η θερμοκρασία και η χημική συγκέντρωση αυξάνονται.
Ένας θερμαντήρας εμβάπτισης PTFE τοποθετεί ένα χημικά ανθεκτικό φράγμα φθοροπολυμερούς μεταξύ του θερμαντικού στοιχείου και του υγρού διεργασίας. Αυτή η κατασκευή μπορεί να είναι χρήσιμη όταν η άμεση έκθεση σε μεταλλικά στοιχεία θέρμανσης θα δημιουργήσει απαράδεκτους κινδύνους διάβρωσης.
Ωστόσο, η χημική συμβατότητα δεν πρέπει ποτέ να κρίνεται μόνο από τη συγκέντρωση χλωρίου. Η θερμοκρασία, το pH, τα οξειδωτικά είδη, τα πρόσθετα και η διάρκεια έκθεσης μπορούν όλα να επηρεάσουν τη μακροπρόθεσμη-απόδοση.
Η πραγματική χημική συνταγή πρέπει επομένως να αποτελεί μέρος της επιλογής θερμαντήρα.
Πώς το PTFE προστατεύει το θερμαντικό στοιχείο
Ένας τυπικός θερμαντήρας εμβάπτισης PTFE χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρικά θερμαινόμενο εσωτερικό στοιχείο που προστατεύεται από κατασκευή με βάση το PTFE-.
Το θερμαντικό στοιχείο μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική ενέργεια. Στη συνέχεια, η θερμότητα περνά μέσα από την προστατευτική δομή και στο περιβάλλον υγρό.
Η απλοποιημένη σχέση μεταφοράς θερμότητας-είναι:
Ε=hAΔT
όπου Q αντιπροσωπεύει τη μεταφορά θερμότητας, h είναι ο πραγματικός συντελεστής μεταφοράς- θερμότητας, A είναι η ενεργός περιοχή θέρμανσης και ΔT είναι η διαφορά θερμοκρασίας.
Το PTFE παρέχει ισχυρή χημική αντίσταση και ηλεκτρική μόνωση, αλλά η θερμική του αγωγιμότητα είναι σχετικά χαμηλή σε σύγκριση με πολλά μέταλλα. Αυτό καθιστά την επιφάνεια και την κατανομή ισχύος ιδιαίτερα σημαντικά.
Γιατί πρέπει να ελέγχεται η πυκνότητα Watt
Για διαβρωτικά χημικά λουτρά, η απλή αύξηση της ισχύος του θερμαντήρα δεν είναι πάντα η καλύτερη προσέγγιση.
Η μέση επιφανειακή ροή θερμότητας μπορεί να εκφραστεί ως:
q = P/A
όπου το P είναι η θερμαντική ισχύς και το A είναι η ενεργή περιοχή θέρμανσης.
Ένας συμπαγής θερμαντήρας που παράγει υψηλή ισχύ σε μια μικρή επιφάνεια μπορεί να δημιουργήσει υψηλότερη τοπική θερμική φόρτιση από έναν θερμαντήρα με μεγαλύτερη ενεργή επιφάνεια στην ίδια συνολική ισχύ.
Η χαμηλότερη ροή θερμότητας μπορεί να είναι χρήσιμη όταν η διαδικασία είναι ευαίσθητη σε τοπική θερμοκρασία ή χημικές εναποθέσεις.
Η κατάλληλη τιμή εξαρτάται από το χημικό διάλυμα, την κυκλοφορία, τη θερμοκρασία, την κατασκευή του θερμαντήρα και τις απαιτήσεις της διαδικασίας και όχι από ένα καθολικό όριο.
Το μήκος του θερμαντήρα και η γεωμετρία της δεξαμενής έχουν σημασία
Τα λουτρά υψηλής-χλωρίου εγκαθίστανται συχνά σε δεξαμενές όπου η κυκλοφορία και ο χώρος εγκατάστασης είναι περιορισμένοι.
Ένας θερμαντήρας εμβάπτισης που είναι πολύ κοντός μπορεί να συγκεντρώνει τη θέρμανση σε μια περιοχή. Ένας υπερβολικά μεγάλος θερμαντήρας μπορεί να επηρεάσει τα τοιχώματα της δεξαμενής, τα τεμάχια εργασίας, τις σωληνώσεις ή άλλο εσωτερικό εξοπλισμό.
Για μεγάλες δεξαμενές, πολλές κατάλληλα τοποθετημένες ζώνες θέρμανσης μπορούν να παρέχουν πιο ελεγχόμενη κατανομή θερμότητας από τη συγκέντρωση ολόκληρου του φορτίου σε μια θέση.
Το μήκος του θερμαντήρα θα πρέπει επομένως να προσδιορίζεται μαζί με το βάθος της δεξαμενής, τη στάθμη του υγρού, το σχήμα κυκλοφορίας και την απαιτούμενη περιοχή θέρμανσης.
Η κίνηση του υγρού επηρεάζει τη μεταφορά θερμότητας
Η χημική συγκέντρωση είναι μόνο ένα μέρος του θερμικού σχεδιασμού.
Εάν η κυκλοφορία του υγρού γύρω από τον θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE είναι ασθενής, το οριακό στρώμα κοντά στην επιφάνεια του θερμαντήρα μπορεί να γίνει παχύτερο, μειώνοντας την αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας.
Αυτό μπορεί να προκαλέσει υψηλότερες τοπικές επιφανειακές θερμοκρασίες ακόμη και όταν η μέση θερμοκρασία μπάνιου φαίνεται κανονική.
Επομένως, οι αντλίες κυκλοφορίας, η γεωμετρία της δεξαμενής, ο προσανατολισμός του θερμαντήρα και η απόσταση του θερμαντήρα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη μαζί.
Ποια ηλεκτρική προστασία είναι σημαντική;
Ένα χημικά επιθετικό μπάνιο δεν εξαλείφει την ανάγκη για συμβατική ηλεκτρική προστασία.
Το κύκλωμα θέρμανσης πρέπει να σχεδιάζεται γύρω από την ονομαστική τάση, την ισχύ, το ρεύμα, το σύστημα μόνωσης, τη διάταξη γείωσης και τη μέθοδο ελέγχου.
Για θερμαντήρα με αντίσταση:
P=VI
και
I = P/V
Για παράδειγμα, ένας ενδεικτικός θερμαντήρας 6 kW που λειτουργεί στα 230 V αντλεί περίπου 26,1 A.
Η πραγματική προστασία κυκλώματος πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με το πλήρες ηλεκτρικό σύστημα, τα ισχύοντα πρότυπα, τις συνθήκες εγκατάστασης και το σχεδιασμό του εξοπλισμού.
Το χαμηλό επίπεδο υγρών είναι ένας ξεχωριστός κίνδυνος
Η χημική αντίσταση PTFE δεν προστατεύει έναν εμβαπτιζόμενο θερμαντήρα από τη λειτουργία χωρίς επαρκή κάλυψη υγρού.
Εάν το ενεργό τμήμα θέρμανσης δεν βυθιστεί επαρκώς, η αφαίρεση θερμότητας μπορεί να μειωθεί απότομα. Η θερμοκρασία της επιφάνειας μπορεί να αυξηθεί πέρα από την προβλεπόμενη κατάσταση λειτουργίας.
Επομένως, μια αξιόπιστη εγκατάσταση θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη την ανίχνευση στάθμης υγρών-, την προστασία από υπερθερμοκρασία και τις παρεμβολές ελέγχου όπου τα απαιτεί η διαδικασία.
Η ελάχιστη στάθμη υγρού λειτουργίας πρέπει να προσδιορίζεται σαφώς στο σχέδιο του εξοπλισμού.
Τι πρέπει να ελεγχθεί πριν την παραγγελία;
Για μια εφαρμογή υψηλού-χλωρίου, η τεχνική προδιαγραφή θα πρέπει να περιλαμβάνει περισσότερα από την ισχύ του θερμαντήρα.
Οι σημαντικές παράμετροι περιλαμβάνουν:
Χημική σύνθεση
Συγκέντρωση χλωρίου
Θερμοκρασία λειτουργίας
Στόχος της θερμοκρασίας του μπάνιου
Διαστάσεις δεξαμενής
Ελάχιστη στάθμη υγρού
Μήκος θερμαντήρα
Ενεργός χώρος θέρμανσης
Ονομαστική τάση
Ισχύς θέρμανσης
Μέθοδος τοποθέτησης
Διάταξη καλωδίων και τερματικών
Αυτές οι συνθήκες επιτρέπουν στον σχεδιασμό του θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE να ταιριάζει με την πραγματική διαδικασία αντί να επιλέγεται μόνο από την ονομαστική ισχύ.
Όταν είναι απαραίτητη η προσαρμοσμένη σχεδίαση θερμαντήρα εμβάπτισης από PTFE
Ένας τυπικός θερμαντήρας εμβάπτισης PTFE μπορεί να είναι κατάλληλος για σχετικά συμβατικές δεξαμενές χημικών. Η προσαρμοσμένη μηχανική γίνεται πιο πολύτιμη όταν η συγκέντρωση χλωρίου είναι υψηλή, η γεωμετρία της δεξαμενής είναι ασυνήθιστη, τα επίπεδα υγρών κυμαίνονται, η κυκλοφορία είναι περιορισμένη ή απαιτείται συνεχής λειτουργία.
Οι πιο αξιόπιστες σχεδιαστικές ισορροπίεςχημική συμβατότητα, ελεγχόμενη επιφανειακή ροή θερμότητας, επαρκής περιοχή θέρμανσης, κυκλοφορία υγρού, ηλεκτρική μόνωση και γεωμετρία εγκατάστασης.
Για χημικά λουτρά υψηλής-χλωρίου, ο σωστός θερμαντήρας εμβάπτισης PTFE θα πρέπει επομένως να επιλέγεται από την πλήρη κατάσταση λειτουργίας και όχι μόνο από το όνομα του υλικού ή την ισχύ.
